检索结果-内蒙古大学图书馆

材料导报 2024年第5期38卷 120-137页

作者：邓开鑫刘澄虎于志庆黄文斌魏强周亚松中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室北京102249

将碳原子引入钼的晶格中形成碳化钼时,形成的间充结构具有独特的物理和化学性质,在加氢反应和制氢反应等领域具有优异的催化性能,可与贵金属铂、钯相媲美。碳化钼化学性质活泼,合成方法和实验条件都密切影响着最终产品的物化性质,任何... 详细信息

将碳原子引入钼的晶格中形成碳化钼时,形成的间充结构具有独特的物理和化学性质,在加氢反应和制氢反应等领域具有优异的催化性能,可与贵金属铂、钯相媲美。碳化钼化学性质活泼,合成方法和实验条件都密切影响着最终产品的物化性质,任何一种反应原料和实验条件发生微小变化,都可能造成碳化钼的晶相结构、晶粒大小、比表面积等产生较大变化,从而改变材料的催化性质。本文对几种典型碳化钼的晶相类型及空间结构分别进行了介绍,分析了影响碳化钼结构的电子性质和几何因素,系统总结了碳化钼的合成策略并指出了不同制备方法的优劣势。以程序升温还原法为例,分析了碳化钼的生长机理,并从碳化终温、升温速率、碳源浓度三方面着重讨论了制备条件对材料的影响。然后总结了碳化钼在加氢反应、制氢反应、传感器及生物医学材料等领域的应用,详细阐述了碳化钼在电催化析氢和CO_(2)加氢转化反应中的催化机理及改进策略,最后基于目前存在的挑战进一步提出碳化钼材料未来的发展方向。

关键词：碳化钼晶体结构程序升温还原法合成策略电解水析氢三维材料

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克拉玛依环烷基减四线馏分油溶剂精制过程中的性质关联与预测

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高校化学工程学报 2024年第1期38卷 24-32页

作者：田青梅王天琪陈广怀孙媛媛汪步彬许孝玲刘艳升中国石油大学(北京)克拉玛依校区重质油国家重点实验室新疆克拉玛依834000 中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室北京102249

密度和折光率是油品的基本物性,也是油品溶剂精制设计过程所需的基础数据。采用二甲基亚砜(DMSO)为萃取剂精制克拉玛依环烷基减四线馏分油,考察了萃取温度和剂油比的影响,并对溶剂精制过程中密度与折光率间的关系模型及二者与温度之间... 详细信息

密度和折光率是油品的基本物性,也是油品溶剂精制设计过程所需的基础数据。采用二甲基亚砜(DMSO)为萃取剂精制克拉玛依环烷基减四线馏分油,考察了萃取温度和剂油比的影响,并对溶剂精制过程中密度与折光率间的关系模型及二者与温度之间的定量关系进行探讨检验,验证不同关联式对油品性质预测的准确性。结果表明,DMSO可使萃取油芳香烃质量分数达到80%以上,改进后的二次方型关联式可较好地描述环烷基油品的密度与折光率间的关系。不同温度下密度和折光率比值基本呈正比,但随着温度的升高正比变化关系的准确性变差;Yarranton等提出的密度、折光率与温度的关系式可准确地预测萃余油密度和折光率随温度的变化。

关键词：溶剂精制环烷基减压馏分油密度折光率环保橡胶油

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Cr-MIL-101介导的纳米Cr_(2)O_(3)高效催化正己烷脱氢反应研究

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燃料化学学报（中英文） 2024年第10期52卷 1506-1515页

作者：李修仪申浩伟徐家乐李春义中国石油大学(华东)重质油国家重点实验室山东青岛266580

通过热解大比表面Cr-MIL-101制备纳米Cr_(2)O_(3)(n-Cr_(2)O_(3)),考察其催化正己烷脱氢反应性能,并比较与沉淀法p-Cr_(2)O_(3)-1、焙烧铬盐得到的p-Cr_(2)O_(3)-2以及工业Cr_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)催化正己烷脱氢活性差异。n-Cr_(2)O_(3)能够催化正己烷高效脱氢为己烯和苯,并且其催化脱氢活性与焙烧温度有关。600℃焙烧的n-Cr_(2)O_(3)催化正己烷脱氢转化率最高40.6%,对产物己烯和苯的选择性分别为20.1%和69.3%。提高焙烧温度,n-Cr_(2)O_(3)催化正己烷脱氢活性下降但稳定性增强,催化剂积炭量减少。p-Cr_(2)O_(3)-1和p-Cr_(2)O_(3)-2催化正己烷脱氢转化率很低(<7.5%),比活性分别为1.5和1.7 g/(m^(2)·h),低于n-Cr_(2)O_(3)-600的(2.0 g/(m^(2)·h))。通过BET、XRD、TEM和FT-IR等表征发现,n-Cr_(2)O_(3)为具有较大比表面的纳米颗粒(10−20 nm),多暴露晶面和脱氢活性位,而p-Cr_(2)O_(3)是比表面非常小的大颗粒,所暴露脱氢活性位少。相比之下,Cr_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)催化剂由于大比表面Al_(2)O_(3)的分散作用,催化正己烷脱氢效率更高(2.4 g/(m^(2)·h))。因此,由Cr-MIL-101焙烧得到的n-Cr_(2)O_(3)催化正己烷脱氢的高活性源于这种纳米Cr_(2)O_(3)所具有的独特性质:小颗粒,大比表面,多暴露活性位。

关键词：正己烷脱氢己烯苯纳米Cr_(2)O_(3)

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离心力场-移动床耦合气固分离装备的研究进展

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化工学报 2023年第1期74卷 157-169页

作者：范怡平卢春喜中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室北京102249

气固分离装备的发展对于实现高温烟气的高效除尘净化具有重要意义。基于单一气固分离机制的除尘装备难以实现精细除尘的目标。将离心分离和移动床分离耦合在同一装备中,实现两种分离机制的协同强化无疑是一种解决方案。在该耦合装备中,... 详细信息

气固分离装备的发展对于实现高温烟气的高效除尘净化具有重要意义。基于单一气固分离机制的除尘装备难以实现精细除尘的目标。将离心分离和移动床分离耦合在同一装备中,实现两种分离机制的协同强化无疑是一种解决方案。在该耦合装备中,旋风壳体和移动床内气相、捕集颗粒、粉尘的运动较之常规单体旋风分离器、移动床均具有一些独特的特性。通过压降-时间响应曲线发现该新型耦合分离装备具有自清洁功能。该装备对黏附性微细粉尘的捕集效率在95%以上;旋风壳体分离了10μm以上颗粒物,而内置颗粒床捕集到的粉尘粒径在10μm以下,验证了二者在同一装备中的协同强化。但是,强化自清洁效应和提高捕集效率构成了一对矛盾。研究表明,该新型耦合分离装备仍具有很大的性能提升空间。

关键词：气固分离旋风分离器移动床过滤器耦合流场优化

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ZSM-5分子筛酸性能和孔结构的协同作用对C5烯烃催化裂解性能的影响

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化工学报 2023年第1期74卷 438-448页

作者：白宇恩张彬瑞刘东阳赵亮高金森徐春明中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室北京102249

采用不同浓度碱液处理制备了具有不同酸性质的多级孔HZSM-5分子筛,并考察其酸性能与孔结构变化对催化裂化(FCC)汽油中C_(5)烯烃催化裂解性能的影响。利用X射线衍射(XRD)、N_(2)吸附脱附、氨气程序升温脱附技术(NH_(3)-TPD)、吡啶红外(Py... 详细信息

采用不同浓度碱液处理制备了具有不同酸性质的多级孔HZSM-5分子筛,并考察其酸性能与孔结构变化对催化裂化(FCC)汽油中C_(5)烯烃催化裂解性能的影响。利用X射线衍射(XRD)、N_(2)吸附脱附、氨气程序升温脱附技术(NH_(3)-TPD)、吡啶红外(Py-IR)和扫描电镜(SEM)等表征手段研究了HZSM-5分子筛的结构、形貌、酸性质和孔道性能。研究结果表明,适宜浓度的碱液处理可以提高HZSM-5分子筛的强Bronsted(B酸)酸量和介孔体积,显著提高C_(5)烯烃转化率和乙烯、丙烯的收率。当碱液浓度为0.2 mol·L^(-1),HZSM-5分子筛强B酸中心和介孔体积之间的协同作用促进了C_(5)烯烃的高效转化,转化率为84.8%(质量分数),乙丙烯总收率为86.0%(质量分数),分别比未处理的HZSM-5分子筛增加4.4%和15.5%。

关键词：碱处理 ZSM-5分子筛催化裂解低碳烯烃

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渣油及其组分黏度的分子层次组成关联研究

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化工学报 2023年第8期74卷 3226-3241页

作者：刘爽张霖宙许志明赵锁奇中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室北京102249

渣油由于自身的黏度大和流动性差制约其加工和运输,所以渣油高黏度的来源成为探究的关键。本研究把不同渣油分离成SARA(饱和分、芳香分、胶质、沥青质)四个组分并进行黏度和分子组成的关联研究。研究结果表明:从组分含量来看,渣油黏度... 详细信息

渣油由于自身的黏度大和流动性差制约其加工和运输,所以渣油高黏度的来源成为探究的关键。本研究把不同渣油分离成SARA(饱和分、芳香分、胶质、沥青质)四个组分并进行黏度和分子组成的关联研究。研究结果表明:从组分含量来看,渣油黏度影响的灰色关联顺序为:沥青质>饱和分>胶质>芳香分。饱和分黏度远小于渣油的黏度,说明饱和分是渣油体系主要的稀释剂。从组分分子层次来看,发现饱和分的黏度贡献主要来源于环烷烃的贡献,环数越多对饱和分黏度影响越大。芳香分的黏度贡献主要来源于N1O1类和N1类化合物的分布。除了金属元素Ni及Fe元素,胶质黏度很大程度受O1类化合物的影响。

关键词：渣油石油分离 SARA 分子组成黏度灰色关联分析

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CO_(2)近零排放的光煤互补耦合SOFC发电系统热力学分析

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化工学报 2023年第11期74卷 4688-4701页

作者：陈哲文魏俊杰张玉明张炜李家州中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室北京102249

基于超临界水煤气化合成气的成分特征,提出了一种新型CO_(2)近零排放的太阳能驱动超临界水煤气化耦合固体氧化物燃料电池(SOFC)发电系统。太阳能用于加热气化室给水以及提供煤气化反应热,气化合成气进入SOFC发电,SOFC阳极排气与纯氧在... 详细信息

基于超临界水煤气化合成气的成分特征,提出了一种新型CO_(2)近零排放的太阳能驱动超临界水煤气化耦合固体氧化物燃料电池(SOFC)发电系统。太阳能用于加热气化室给水以及提供煤气化反应热,气化合成气进入SOFC发电,SOFC阳极排气与纯氧在燃气轮机燃烧室内发生燃烧反应,产物为CO_(2)/H2O混合物,易于实现CO_(2)的分离捕集。研究了气化室内煤浆浓度、SOFC工作温度以及重整温度等关键参数对系统性能的影响规律,揭示了系统能量能质的分布规律及转移转化机制,上述参数分别为11.3%(质量)、1000℃以及750℃时,系统的发电效率可达到47.59%。该研究通过煤炭化学能与太阳能的互补梯级利用,结合SOFC内电化学反应及燃烧室内富氧燃烧技术,实现了CO_(2)近零排放,对实现双碳目标具有重要意义。

关键词：过程系统太阳能超临界水煤气化集成 SOFC 计算机模拟

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在大电流密度电催化二氧化碳还原反应中的单原子催化剂

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化学进展 2023年第4期35卷 643-654页

作者：李佳烨张鹏潘原中国石油大学(华东)重质油国家重点实验室青岛266580

二氧化碳电还原(ECR)是一种环境友好的能源转换方式,可以将CO_(2)转化为各种具有高附加值的燃料或化学品,但是在大电流密度下通常存在反应活性、产物选择性和长周期稳定性差的问题。单原子催化剂具有高选择性、高催化活性和高原子利用... 详细信息

二氧化碳电还原(ECR)是一种环境友好的能源转换方式,可以将CO_(2)转化为各种具有高附加值的燃料或化学品,但是在大电流密度下通常存在反应活性、产物选择性和长周期稳定性差的问题。单原子催化剂具有高选择性、高催化活性和高原子利用率等优点,在ECR过程中具有巨大的潜力。如何设计高活性、高选择性和长周期稳定性的单原子催化剂用于大电流密度下电催化CO_(2)还原成为该领域的热点研究问题。本文综述一系列单原子催化剂在大电流密度下的ECR反应的研究进展,重点总结了增强单原子催化剂在大电流密度下ECR性能的活性、产物选择性及长周期稳定性调控机制,为系统设计和制备ECR单原子催化剂提供了思路,并对ECR单原子催化剂工业化应用的机遇与挑战进行了展望。

关键词：单原子催化剂 CO_(2)电还原调控机制大电流密度

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超临界水煤气化耦合SOFC发电系统集成及其能量转化机制

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化工学报 2023年第9期74卷 3888-3902,F0004页

作者：陈哲文魏俊杰张玉明中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室北京102249

基于超临界水煤气化合成气的富氢特征,提出了一种超临界水煤气化耦合固体氧化物燃料电池(SOFC)及燃气轮机发电系统,气化产物的高温高压显焓由膨胀机回收,化学能由SOFC及燃气轮机先后利用发电,燃气轮机排气及SOFC阴极空气的大部分显热用... 详细信息

基于超临界水煤气化合成气的富氢特征,提出了一种超临界水煤气化耦合固体氧化物燃料电池(SOFC)及燃气轮机发电系统,气化产物的高温高压显焓由膨胀机回收,化学能由SOFC及燃气轮机先后利用发电,燃气轮机排气及SOFC阴极空气的大部分显热用于预热锅炉给水。在气化温度660℃、气化压力250 bar(1 bar=0.1 MPa)及气化室内煤浆浓度为11.3%(质量)条件下,系统发电效率可以达到54.01%,㶲效率为52.79%。相比于先进的1000 MW超超临界蒸汽朗肯循环燃煤电站,所提新系统可实现年减排CO_(2)39万吨。提出的煤基发电系统,进一步深化了煤炭化学能的梯级利用,实现了各子单元间的高效能级匹配,有助于实现双碳目标。

关键词：过程系统优化设计超临界水煤气化集成固体氧化物燃料电池计算机模拟

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典型农林类生物质热解油裂解反应特性对比及其动力学研究

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煤炭学报 2023年第6期48卷 2441-2452页

作者：李国通张玉明熊青安乔沛李家州张炜陈哲文中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室北京102249

为提高生物质热解油的利用效率,探究生物质热解油在提质转化过程中的热解特性,进一步拓宽生物质热解油的利用途径,选取2种木质纤维素类生物质热解油作为研究对象,采用热重分析仪分别考察2种生物油的热解行为。选用Friedman法、FWO法2种... 详细信息

为提高生物质热解油的利用效率,探究生物质热解油在提质转化过程中的热解特性,进一步拓宽生物质热解油的利用途径,选取2种木质纤维素类生物质热解油作为研究对象,采用热重分析仪分别考察2种生物油的热解行为。选用Friedman法、FWO法2种等转化率方法求取生物质热解油整体热解反应的动力学参数,选用分布活化能模型(DAEM)法将生物质热解油热解过程分为轻质组分和重质组分2种虚拟组分热解过程,并求取2种虚拟组分热解的动力学参数。2种生物油的轻重组分含量差异导致2者的热解行为表现出不同特征,木屑热解生物油的最大质量变化速率对应温度和热失重反应结束温度均高于稻壳热解生物油。Friedman法计算所得2种生物油的活化能分别为89.92、145.98 kJ/mol,FWO法计算所得2种生物油的活化能分别为90.30、138.44 kJ/mol,2种方法计算结果具有较好的一致性;木屑热解生物油的平均活化能(142.21 kJ/mol)高于稻壳热解生物油(90.11 kJ/mol)。进一步采用DAEM方法将2种生物油热解过程分别分为轻质组分热解和重质组分热解,两组分DAEM方法动力学计算结果表明稻壳热解生物油和木屑热解生物油轻质组分的活化能(79.03、85.00 kJ/mol)小于重质组分的活化能(158.56、160.00 kJ/mol)。2种动力学方法计算结果表明生物油热解过程中轻质组分降低了生物油整体的活化能,2种动力学计算方法综合使用有利于对生物油的热解反应形成更为全面的认识。

关键词：生物质热解油裂解特性等转化率法分布活化能模型法

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